ГЛУШИТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК F01N1/00 F01N1/08 F01N1/12 F01N1/14 

Изобретение относится к устройствам подавления шума механического и гидродинамического происхождения и может найти применение в разных отраслях народного хозяйства для выброса в атмосферу продуктов сгорания, сжатого воздуха и газа, пара.

Известен глушитель, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, полую трубу с перфорацией и наружной винтовой поверхностью, емкость для жидкости, полый испаритель, связанный с емкостью и полой трубой и имеющий рассекатель газов [1]
Известный глушитель имеет недостаточную эффективность шумоглушения.

Известно наиболее близкое к изобретению по технической сущности и достигаемому результату устройство, содержащее вихревую камеру в виде плоского цилиндра с тангенциальным входным патрубком и осевым соплом, камеру смешения, сообщенную при помощи сопла с атмосферой, и выпускную камеру [2]
Это устройство имеет невысокую эффективность шумоглушения.

Цель изобретения повышение эффективности шумоглушения.

Цель достигается тем, что в глушителе, содержащем вихревую камеру, выполненную в виде плоского цилиндра с тангенциальным входным патрубком и осевым соплом, камеру смешения, сообщенную при помощи сопла с атмосферой, и выпускную камеру с тангенциальным выходным патрубком, согласно изобретению выпускная камера выполнена в виде плоского цилиндра соосно с вихревой камерой и камерой смешения.

Глушитель снабжен щелевым диффузором, а камера смешения дополнительно сообщена с атмосферой при помощи щелевого диффузора. Кроме того, глушитель снабжен плоской цилиндрической камерой с тангенциальным входным патрубком для подвода воздуха, а камера смешения дополнительно сообщена с атмосферой при помощи плоской цилиндрической камеры. Помимо этого, глушитель снабжен щелевым конфузором, связанным при помощи сопла с камерой смешения. Глушитель может быть снабжен дополнительной плоской цилиндрической камерой с тангенциальным подводом воздуха, соединенной с соплом. Кроме того, глушитель снабжен по меньшей мере одной резонансной камерой, охватывающей камеру смешения, соосной ей и сообщенной с последней. В глушителе плоский цилиндр вихревой камеры выполнен ступенчатым, а его тангенциальный входной патрубок подсоединен к ступени меньшего диаметра. Кроме того, глушитель снабжен кожухом, охватывающим щелевой диффузор.

На фиг.1 схематически изображен глушитель; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 глушитель с дополнительными плоскими цилиндрическими камерами и тангенциальным вводом засасываемой среды; на фиг.4 глушитель с конфузором на всасе окружающей среды; на фиг.5 глушитель с диффузором на выхлопе; на фиг.6 глушитель с диффузором и буртиком на выхлопе; на фиг.7 глушитель с резонансными камерами; на фиг.8 глушитель со ступенчатой камерой ускорения вихря.

Глушитель содержит камеру 1 смешения, плоскую цилиндрическую камеру 2 ускорения свободного вихря, плоскую цилиндрическую камеру 3 удаления (выпуска) смеси сред, осевое сопло 4, входной патрубок 5 с сужающимся соплом 6, выходной патрубок 7. Камера смешения выполнена диаметром d. Плоская цилиндрическая камера 2 диаметром D предназначена для формирования и ускорения плоского свободного вихря. Входной патрубок 5 выполнен тангенциально к камере 2 и имеет сужающееся сопло 6. В камере 2 и частично в камере 1 расположено сужающееся сопло 4, предназначенное для ускорения засасываемой окружающей среды. Камера 3 расположена оппозитно камере 2 и сообщена с ней посредством камеры 1 смешения. Тангенциально к камере 3 выполнен выходной патрубок 7, например, в виде осесимметричного диффузора, замедляющего поток смеси сред, истекающий из камеры 3. Камеры 1, 2, 3 и сопло 4 соосны друг другу. Вихрь в глушителе замыкается на торцовые поверхности камер 2 и 3.

Работает глушитель следующим образом.

Отработавшие газы ускоряются в сопле 6, истекают в камеру 2, образуя плоский свободный вихрь, который продолжает ускоряться в камере 2 по мере движения его от периферии к центру, к стоку в камеру 1 смешения. Степень ускорения вихря определяется отношением D/d. Вихрь в камере смешения сепарирует компоненты отработавших газов и создает разрежение в приосевой зоне камеры 1. Это разрежение засасывает окружающую среду через сопло 4, обеспечивая окисление компонентов и охлаждение отработавших газов, а также снижение уровня шума выхлопных газов. Смесь газов замедляется в камере 3 и удаляется через патрубок 7. Одновременно патрубок 7, сопло 6, патрубок 5 и поверхности камер 1, 2, 3 отражают звуковую волну внутрь глушителя, снижая уровень шума.

Возможно исполнение, когда глушитель имеет два сопла 4, две плоские цилиндрические камеры 8, два тангенциальных к камере 8 патрубка 9 всасывания окружающей среды. Патрубки 9 позволяют подсоединять воздушный тракт радиатора системы охлаждения двигателя и охлаждать радиатор засасываемым воздухом. Работает такой глушитель аналогично описанному за исключением того, что окружающая среда засасывается через патрубки 9, камеры 8 и сопла 4, изолируя вихрь в объеме глушителя.

Возможно исполнение, когда глушитель имеет конфузор 10 для засасывания окружающей среды, что уменьшает сопротивление всасывания и уровень шума, так как вихрь замыкается на диск 11, образующий конфузор 10. Работает такой глушитель аналогично описанному за исключением того, что он засасывает и выбрасывает линейный поток смеси сред.

Возможно исполнение, когда глушитель имеет диффузор 12. Работает этот глушитель аналогично описанному.

Возможно исполнение, когда глушитель имеет резонансные камеры 13, охватывающие камеру 1 смешения, соосные ей и соединенные с камерой 1 каналами 14. Работает этот глушитель аналогично описанному за исключением того, что механические частицы отработавших газов центробежной силой вихря удаляются в камеру 13, где постепенно окисляются. Одновременно резонансные камеры 13 подавляют шум.

Возможно исполнение, когда цилиндрическая камера 15 выполнена ступенчатой, а сужающееся сопло 6 подведено к цилиндрической камере 16 меньшего диаметра. Работает такой глушитель аналогично описанному за исключением того, что в камере 16 образуется свободный вихрь, а в камере 15 большего диаметра наводится вихрь. Центробежная сила вихря механические частицы отработавших газов удаляет из камеры 16 в камеру 15, где они циркулируют до тех пор, пока не измельчатся и не окислятся.

Возможно исполнение, когда камера 15 и диффузор 12 на выхлопе снабжены буртиком 17, который предназначен для отражения звуковой волны преимущественно в глушитель, а также для локализации ее в полузакрытой камере 18. Работает этот глушитель аналогично описанному за исключением того, что звуковая волна отражается буртиком 17 в глушитель и на корпус камеры 1 локализуя ее в пределах камеры 18.

Аналогично описанному глушитель работает при выхлопе сжатого воздуха и газа, пара и продуктов сгорания.

Использование: в разных отраслях народного хозяйства для выхлопа продуктов сгорания, сжатого воздуха и газа, пара в атмосферу. Сущность изобретения: глушитель содержит камеру 1 смешивания, плоскую цилиндрическую камеру 2 ускорения вихря, плоскую цилиндрическую камеру 3 удаления смеси сред, сопло 4 всасывания окружающей среды, входной патрубок с сужающимся соплом 6, выходной патрубок 7. Новым является выполнение выпускной камеры 3 в виде плоского цилиндра соосно камерам 1 и 2. 7 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. ГЛУШИТЕЛЬ, содержащий вихревую камеру, выполненную в виде плоского цилиндра с тангенциальным входным патрубком и осевым соплом, камеру смешения, сообщенную при помощи сопла с атмосферой, и выпускную камеру с тангенциальным входным патрубком, отличающийся тем, что выпускная камера выполнена в виде плоского цилиндра соосно с вихревой камерой и камерой смешения. 2. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что снабжен щелевым диффузором, а камера смешения дополнительно сообщена с атмосферой при помощи щелевого диффузора. 3. Глушитель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен плоской цилиндрической камерой с тангенциальным входным патрубком для подвода воздуха, а камера смешения дополнительно сообщена с атмосферой при помощи плоской цилиндрической камеры. 4. Глушитель по пп.1 3, отличающийся тем, что он снабжен щелевым конфузором, связанным при помощи сопла с камерой смешения. 5. Глушитель по пп.1-3, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной плоской цилиндрической камерой с тангенцильным подводом воздуха, соединенной с соплом. 6. Глушитель по пп.1 5, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одной резонансной камерой, охватывающей камеру смешения, соосной с ней и сообщенной с последней. 7. Глушитель по п.1 6, отличающийся тем, что плоский цилиндр вихревой камеры выполнен ступенчатым, а его тангенциальный входной патрубок подсоединен к ступени меньшего диаметра. 8. Глушитель по п.2, отличающийся тем, что он снабжен кожухом, охватывающим щелевой диффузор.